[發(fā)明專利]一種3D打印模型層紋消除系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010139783.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111230753B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張毅;吳聰;王小博;王永杰;姜廣興;陳婉璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西京學(xué)院
• 主分類號(hào): B24C1/08
• 分類號(hào): B24C1/08;B24C5/04;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種3D打印模型層紋消除系統(tǒng)及其使用方法，系統(tǒng)包括工作臺(tái)，工作臺(tái)上連接有主體框架，主體框架外的工作臺(tái)上連接有控制裝置，主體框架內(nèi)下層空間的工作臺(tái)上放置有3D打印模型，3D打印模型的旁邊設(shè)有粗糙度非接觸式測(cè)量裝置，粗糙度非接觸式測(cè)量裝置連接在工作臺(tái)上，主體框架內(nèi)下層空間的頂部連接有層紋消除裝置；主體框架內(nèi)上層空間安裝有蒸汽發(fā)生裝置、回氣裝置和輸水裝置，蒸汽發(fā)生裝置、回氣裝置、輸水裝置和層紋消除裝置連接；本發(fā)明能夠拋光ABS材料制作的打印模型，在線測(cè)量打印模型表面的粗糙度，并有效地吸收拋光劑丙酮，避免對(duì)人體和環(huán)境的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印模型層紋消除系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)

FDM型3D打印機(jī)利用噴頭上的加熱棒，將PLA、ABS，蠟、或者尼龍等熱塑性線材加熱成熔融態(tài)，然后在擠出裝置的作用下，從噴嘴擠出。數(shù)控裝置驅(qū)動(dòng)噴嘴，沿著填充軌跡運(yùn)動(dòng)，將熔融態(tài)的材料一層層疊加，直至構(gòu)建成完整的打印模型。由于受到分層打印疊加成型工藝的影響，不可避免地在打印模型表面沿著Z軸方向形成了階梯狀的層紋。打印層紋使得模型外觀顯得粗糙，對(duì)模型的表面精度有著較大的影響。

常用的層紋處理方法有砂紙打磨法、模型光滑液處理法、補(bǔ)土法和丙酮熏蒸法。砂紙打磨快捷方便，但是對(duì)操作技巧有著較高的要求，稍有不慎易損傷模型，該方法適用于對(duì)表面質(zhì)量沒(méi)有特殊要求的打印模型進(jìn)行處理。模型光滑液由分裝在瓶?jī)?nèi)的A、B膠組成，使用時(shí)將A、B膠按照1:1的比例調(diào)和，然后用刷子均勻涂抹在打印模型表面，直至覆蓋上打印層紋，再風(fēng)干12-15小時(shí)，待其固化即可完成。A、B膠混合后呈透明色，揮發(fā)性小，對(duì)模型無(wú)腐蝕性，但模型光滑液使用不便，操作過(guò)于耗時(shí)。補(bǔ)土法利用快速固化樹(shù)脂、AB土、水補(bǔ)土等材料，填充層紋間縫隙，并緊密沾附在打印模型上，在打磨拋光后獲得光滑的外觀表面。補(bǔ)土法相對(duì)成本較高，一般用在表面質(zhì)量要求較高的打印模型上。丙酮熏蒸法使用化學(xué)制劑腐蝕打印模型的表面，使其變得圓潤(rùn)光滑，具有光澤感，易于調(diào)色，附著力強(qiáng)，但是處理過(guò)程較難控制，若腐蝕過(guò)度會(huì)損失比較多的打印細(xì)節(jié)，影響打印模型的精度。由于丙酮具有較強(qiáng)的生化毒性，且易揮發(fā)，對(duì)操作者具有一定的危害。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種3D打印模型層紋消除系統(tǒng)及其使用方法，能夠拋光ABS材料制作的打印模型，在線測(cè)量打印模型表面的粗糙度，并有效地吸收拋光劑丙酮，避免對(duì)人體和環(huán)境的影響。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種3D打印模型層紋消除系統(tǒng)，包括工作臺(tái)6，工作臺(tái)6上連接有主體框架1，主體框架1外的工作臺(tái)6上連接有控制裝置8，主體框架1內(nèi)下層空間的工作臺(tái)6上放置有3D打印模型9，3D打印模型9的旁邊設(shè)有粗糙度非接觸式測(cè)量裝置7，粗糙度非接觸式測(cè)量裝置7連接在工作臺(tái)6上，主體框架1內(nèi)下層空間的頂部連接有層紋消除裝置5；主體框架1內(nèi)上層空間安裝有蒸汽發(fā)生裝置2、回氣裝置3和輸水裝置4，蒸汽發(fā)生裝置2、回氣裝置3、輸水裝置4和層紋消除裝置5連接。

所述的主體框架1包括基礎(chǔ)平臺(tái)11，基礎(chǔ)平臺(tái)11下方連接有下框架13，基礎(chǔ)平臺(tái)11上方連接有上框架12，上框架12的頂部連接有蓋板14；基礎(chǔ)平臺(tái)11上設(shè)有輸氣孔111、第一回氣孔112、第二回氣孔113和輸水孔114。

所述的蒸汽發(fā)生裝置2包括氣化裝置21，氣化裝置21內(nèi)的液態(tài)丙酮24通過(guò)加注裝置23加注，氣化裝置21和抽氣裝置22連接；

所述的氣化裝置21包括蒸發(fā)釜211，在蒸發(fā)釜211的底端安裝有溫度傳感器215，在蒸發(fā)釜211的腔體側(cè)壁上安裝有丙酮液位傳感器214，蒸發(fā)釜211內(nèi)放置有液態(tài)丙酮24，蒸發(fā)釜211通過(guò)支座212支撐，支座212安裝在基礎(chǔ)平臺(tái)11上，支座212的底端安裝有PID控制器216，在支座212的腔體中安裝有加熱盤(pán)213；